Climate Change Impacts on Green Infrastructure in the United States : A Case Study of Bioretention | Impacts du changement climatique sur les infrastructures vertes aux États-Unis : une étude de cas sur la biorétention

International audience

英语. A growing body of research has demonstrated the ability of bioretention cells (or biofilters), one of the most common Stormwater Control Measures worldwide, to reduce runoff volumes and mitigate peak flow rates to levels that resemble pre-development hydrologic conditions. Bioretention designs are often based on past climate patterns, where treatment objectives (e.g., retaining runoff from the 90th percentile storm on-site) derived from historic records are used to determine key parameters such as practice surface area. This approach relies on the assumption of climate stationarity; however, deviations from historic conditions, such as those associated with global climate change, challenge this approach and threaten to overwhelm existing systems, risking diminished performance and/or operational failure. This study used an ensemble modeling approach to show how bioretention performance would vary in the future, based on present day design specifications, in multiple locations throughout the United States. Of the 17 locations examined, annual infiltration volumes were shown to decrease across all locations, while overflow from bioretention was projected to increase in 15 locations. However, regional differences were apparent, with some locations showing substantial changes in performance and some locations showing relatively minor changes. These results emphasize that climate change impacts are highly spatially variable, requiring localized action plans to address changing precipitation patterns.

法语. Un nombre croissant de recherches a démontré la capacité des cellules de biorétention (ou biofiltres), l'une des mesures de contrôle des eaux pluviales les plus courantes dans le monde, à réduire les volumes de ruissellement et à atténuer les débits de pointe à des niveaux qui ressemblent aux conditions hydrologiques de pré-développement. Les conceptions de biorétention sont souvent basées sur les modèles climatiques passés, où les objectifs de traitement (par exemple, retenir le ruissellement de la tempête au 90e centile sur le site) dérivés des enregistrements historiques sont utilisés pour déterminer les paramètres clés tels que la surface de pratique. Cette approche repose sur l'hypothèse de stationnarité climatique ; cependant, les déviations par rapport aux conditions historiques, telles que celles associées au changement climatique mondial, remettent en question cette approche et menacent de submerger les systèmes existants, risquant de diminuer les performances et/ou de provoquer une défaillance opérationnelle. Cette étude a utilisé une approche de modélisation d'ensemble pour montrer comment les performances de biorétention varieraient à l'avenir, sur la base des spécifications de conception actuelles, à plusieurs endroits aux États-Unis. Sur les 17 emplacements examinés, il a été démontré que les volumes d'infiltration annuels diminuaient dans tous les emplacements, tandis que le débordement de la biorétention devait augmenter dans 15 emplacements. Cependant, des différences régionales étaient apparentes, certains emplacements montrant des changements substantiels dans la performance et certains emplacements montrant des changements relativement mineurs. Ces résultats soulignent que les impacts du changement climatique sont très variables dans l'espace, nécessitant des plans d'action localisés pour faire face à l'évolution des régimes de précipitations.